CN105783293A - 一种太阳能光热转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能光热转换装置,包括依次设置用于储热及加热的储热介质、储热介质包壳、真空绝热腔、隔热保温层和外壳体,以及设置于真空绝热腔上端面的转换器内盘、与转换器内盘对应设置用于导热的导光转盘,设置于真空绝热腔内用于固定储热介质包壳的支撑柱。本发明太阳能光热转换装置通过强光对储热介质进行加热到一定高温,在真空绝热腔和隔热保温层的作用下防止高温的储热介质的热辐射、热传导和热对流,从而将热能存储起来。当需要使用热能或光照的时候,可将存储的热能释放出来用于照明或加热,结构简单、成本低廉,且大大提升光热转换效率。

Description

一种太阳能光热转换装置
技术领域
[0001]本发明涉及光热转换技术领域,尤其涉及一种太阳能光热转换装置。
背景技术
[0002]由于全球能源消耗快速,太阳能的利用成为人类发展的目标。太阳能是清洁可再生能源之一,在环保需求日益增强的今天,其有效利用是非常必要的,经过能量转换,太阳能可成为替代性能源。太阳光通过光纤传输进入使用现场并转换成热能加以利用将成为太阳能利用的有效方式。在不久的将来,通过光纤传输到家庭或工厂的光能,经过太阳能光热转换装置可将光能转换成几百甚至上千度的高温热能。
[0003]然而,现有转换技术问题在于太阳能转换成热能后难以保存;无确实可行的太阳能光热转换装置;高温介质的隔热、保温、减少热能损失难度大,因此,如何高效清洁的利用太阳能并为将来社会的发展提供确实可行的能源使用方式是急待解决的问题。
发明内容
[0004]本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种太阳能光热转换装置。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种太阳能光热转换装置,包括依次设置用于储热的储热介质、储热介质包壳、真空绝热腔、隔热保温层和外壳体,以及设置于真空绝热腔上端面的转换器内盘、与转换器内盘对应设置用于导热的导光转盘,设置于真空绝热腔内用于固定储热介质包壳的支撑柱。
[0006]优选的,所述转换器内盘内部设置有多个均匀分布用于传输热能的第一导光孔。
[0007]优选的,所述导光转盘上设置有多个与转换器内盘的第一导光孔对应用于传输热能的第二导光孔。
[0008]优选的,所述导光转盘的第二导光孔内安装有用于传输热能的热传导光纤。
[0009]优选的,当所述导光转盘的第二导光孔旋转到与转换器内盘的第一导光孔对齐时,且当储热介质的温度低于预设温度时,通过热传导光纤连接外部强光对储热介质进行加热;所述预设温度为100°c。
[0010]优选的,当所述导光转盘的第二导光孔旋转到与转换器内盘的第一导光孔对应时,所述热传导光纤将高温的储热介质的热能传输到外部用于照明或加热。
[0011]优选的,当所述储热介质的温度在800〜1000°c范围内,储热介质通过热传导光纤发出用于照明或加热的强光。
[0012]优选的,当所述储热介质的温度在100〜800°C范围内,储热介质通过热传导光纤发出用于加热的红外线。
[0013]优选的,所述真空绝热腔的内壁涂覆有反射层,真空绝热腔为真空腔。
[0014]实施本发明太阳能光热转换装置的技术方案,具有如下优点或有益效果:本发明太阳能光热转换装置通过强光对储热介质进行加热到一定高温,在真空绝热腔和隔热保温层的作用下防止高温的储热介质的热辐射、热传导和热对流,从而将热能存储起来。当需要使用热能或光照的时候,可将存储的热能释放出来用于照明或加热,结构简单、成本低廉,且大大提升光热转换效率。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,附图中:
图1是本发明太阳能光热转换装置实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0016]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下文将要描述的各种实施例将要参考相应的附图,这些附图构成了实施例的一部分,其中描述了实现本发明可能采用的各种实施例。应明白,还可使用其他的实施例,或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改,而不会脱离本发明的范围和实质。
[0017]如图1所示,本发明提供一种太阳能光热转换装置实施例,实施例仅是一个特例,并不表明本发明就这样一种实现方式。本发明太阳能光热转换装置,包括依次设置用于加热、储热或放热的储热介质1、储热介质包壳2、真空绝热腔3、隔热保温层4和外壳体5,以及设置于真空绝热腔3上端面的转换器内盘6、与转换器内盘6对应设置用于导热的导光转盘7,设置于真空绝热腔3内用于固定储热介质包壳2的支撑柱9,即储热介质包壳2通过支撑柱9固定连接支撑于真空绝热腔3内。
[0018]具体的,本发明太阳能光热转换装置的储热介质I被包覆于储热介质包壳2内,始终以固体形式存在,其中,储热介质I在强光的照射下温度可达到800〜100tC左右,储热介质在此温度可发出强光。另外,真空绝热腔3的内壁涂覆有反射层,可反射储热介质包壳发射出的热辐射,真空绝热腔3的中间被抽成真空,可隔绝热循环。隔热保温层4包覆在真空绝热腔3的外部,具有隔热、保温作用。外壳体5包覆在隔热保温层4外部,它是太阳能光热转换装置的最外层,用于保护内部结构。而转换器内盘6具有反射热辐射、阻止热对流、隔热、保温的作用。
[0019]本发明太阳能光热转换装置通过强光对储热介质进行加热到一定高温,在真空绝热腔和隔热保温层的作用下防止高温的储热介质的热辐射、热传导和热对流,从而将热能存储起来。当需要使用热能或光照的时候,可将存储的热能释放出来用于照明或加热,结构简单、成本低廉,且大大提升光热转换效率。
[0020]优选地,转换器内盘6安装在真空绝热腔3上端面,转换器内盘6内部设置有多个均匀分布用于传输热能的第一导光孔,导光转盘7上设置有多个与转换器内盘6的第一导光孔对应用于传输热能的第二导光孔。同时,导光转盘7的第二导光孔内安装有用于传输热能的热传导光纤8。
[0021]本发明太阳能光热转换装置在对储热介质I加热过程中,当导光转盘7的第二导光孔旋转到与转换器内盘6的第一导光孔对齐时,且当储热介质I的温度低于预设温度时,通过热传导光纤8连接外部强光对储热介质I进行加热,即当储热介质I的温度低于预设温度(该预设温度可以为100°C或其他设定温度),即可将热传导光纤8连接到外部强光(如201610193267.6—种太阳能光纤聚光板专利技术所收集的强光),并通过第一导光孔对储热介质I进行加热。
[0022]本发明太阳能光热转换装置在对储热介质I进行放热过程中,转换器内盘6的第一导光孔可将储热介质I发出的热能传输到设置于导光转盘7上的热传导光纤8上,进而将高温的储热介质I所发出的强光传输到外部用于照明或对外部介质进行加热。具体的,当导光转盘7的第二导光孔旋转到与转换器内盘6的第一导光孔错开时,即使导光转盘7上的第二导光孔与转换器内盘6上的第一导光孔错开,热传导光纤8则停止将储热介质I存储的热能传输出去,因而,导光转盘7具有隔热、保温、反光的作用。当导光转盘7的导光孔旋转到与转换器内盘6的导光孔对齐时,热传导光纤8将储热介质I存储的热能传输出去,即储热介质I所发出的强光通过第一导光孔传输到热传导光纤8上进而传输出去。当储热介质I的温度在800〜1000°C范围内,储热介质I通过热传导光纤8发出用于照明或加热的强光;当储热介质I的温度在100〜800°C范围内,储热介质I通过热传导光纤8发出用于加热的红外线,例如可用于做饭、烧水等。
[0023]本发明太阳能光热转换装置可将强光转换成热能并存储起来,同时也可将热能转换成光并传输出去;可为家庭做饭、烧水提供热能,也可为办公楼、商场、影剧院等场所供热、供暖,并可为上述场所提供照明用备用光源,而且结构简单、光热转换效率高、易于安装、适用性强、造价低廉等优势。
[0024]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,本领域技术人员知悉,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外,在本发明的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种太阳能光热转换装置,其特征在于,包括依次设置用于储热的储热介质(I)、储热介质包壳(2)、真空绝热腔(3)、隔热保温层(4)和外壳体(5),以及设置于所述真空绝热腔(3)上端面的转换器内盘(6)、与所述转换器内盘(6)对应设置的导光转盘(7),设置于所述真空绝热腔(3)内用于固定所述储热介质包壳(2)的支撑柱(9)。
2.根据权利要求1所述的太阳能光热转换装置,其特征在于,所述转换器内盘(6)内部设置有多个均匀分布用于传输热能的第一导光孔。
3.根据权利要求2所述的太阳能光热转换装置,其特征在于,所述导光转盘(7)上设置有多个与所述转换器内盘(6)的第一导光孔相对应的第二导光孔。
4.根据权利要求3所述的太阳能光热转换装置,其特征在于,所述导光转盘(7)的第二导光孔内安装有用于传输热能的热传导光纤(8)。
5.根据权利要求4所述的太阳能光热转换装置,其特征在于,当所述导光转盘(7)的第二导光孔旋转到与所述转换器内盘(6)的第一导光孔对齐时,且当所述储热介质(I)的温度低于预设温度时,通过所述热传导光纤(8)连接外部强光对所述储热介质(I)进行加热。
6.根据权利要求5所述的太阳能光热转换装置,其特征在于,所述预设温度为100°C。
7.根据权利要求4所述的太阳能光热转换装置,其特征在于,当所述导光转盘(7)的第二导光孔旋转到与所述转换器内盘(6)的第一导光孔对齐时,所述热传导光纤(8)将高温的所述储热介质(I)的热能传输到外部用于照明或加热。
8.根据权利要求7所述的太阳能光热转换装置,其特征在于,当所述储热介质(I)的温度在800〜1000°C范围内,所述储热介质(I)通过所述热传导光纤(8)发出用于照明或加热的强光。
9.根据权利要求7所述的太阳能光热转换装置,其特征在于,当所述储热介质(I)的温度在100〜800°C范围内,所述储热介质(I)通过所述热传导光纤(8)发出用于加热的红外线。
10.根据权利要求1所述的太阳能光热转换装置,其特征在于,所述真空绝热腔(3)的内壁涂覆有反射层,所述真空绝热腔(3)为真空腔。
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